Aramidová vlákna
Aramidová vlákna jsou textilie z aramidů (typ polyamidů) s dlouhým uhlovodíkovým řetězcem, z jehož peptidických vazeb nejméně 85 % musí být spojeno se dvěma aromatickými jádry. Označení aramid vzniklo ze spojení slov aromatický polyamid.[1]
Zpravidla se rozeznávají dvě skupiny: [2]
- Meta-aramidy (metafenylen-izoftalamidy, zkráceně také MPIA), vynikající svou termickou odolností a elektroizolačními schopnostmi.
- Para-aramidy (p-fenylen-tereftalamidy, zkráceně PPTA) s podstatně vyšší pevností v tahu a vyšším modulem pružnosti.
Z historie aramidových vláken
[editovat | editovat zdroj]1967 meta-aramid nomex uveden na trh (DuPont)
1972 komerční výroba para-aramidu kevlar (DuPont)
1982 výroba para-aramidu arenka (AKZO), 1984 pod názvem twaron
1987 para-aramid technora (Teijin) uveden na trh
1998 para-aramid armos (různí výrobci v Rusku) uveden na trh[3] Celosvětová roční produkce aramidových vláken se v roce 2017 odhadovala na 115 000 tun, z toho asi 1/2 pocházela od firmy DuPont a 1/4 od firmy Teijin.[4]
Výroba
[editovat | editovat zdroj]- Meta-aramidy se průmyslově vyrábějí tak, že se do roztoku benzen-1,3-diaminu zchlazeného pod 0 °C přidává chlorid kyseliny isoftalové. Po smísení s hydroxidem draselným dochází ke kondenzační reakci. Směs o koncentraci 17 % se pak zahřívá na cca 150 °C, filtruje a zpracovává suchým zvlákňováním.[5]
- Para aramid se vyrábí metodou dry-jet-wet z polymeru p-fenylen-tereftalamidu (PPTA) v kyselině sírové, která se protlačuje tryskou, vzniklý filament prochází vzduchovou mezerou, kde se dlouží, dále do koagulační lázně. Následuje praní, neutralizace, sušení a navíjení na cívku.[6]
K textilnímu zpracování se dodává:
- Filament v jemnostech 22-167 tex (15-90 €/kg)
- Stříž v jemnosti 1,7 dtex v délkách 38-85 mm (m-aramid 10-25, p-aramid 10-40 €/kg)
- Sekaná vlákna v délkách 1-12 mm[5] [7]
Vlastnosti
[editovat | editovat zdroj]
Aramidy se řadí k vláknům s vynikajícími vlastnostmi, tzv. high performance fibers. Porovnání některých vlastností s podobnými materiály:
| Vlákno | Obchodní značka |
Specif. hmotnost |
Tažná pevnost |
Tažnost |
| m-aramid | Nomex | 1,38 | 4,7 | 22 |
| p-aramid | Kevlar | 1,44 | 19 | 2,4 |
| uhlíkové vlákno | T1000G | 1,81 | 20 | 1,5 |
| polyesterové vlákno | Trevira | 1,38 | 8 | 25 |
Mimo vysoké pevnosti a odolnosti proti horku se aramidy vyznačují značnou odolností vůči chemikáliím. Vlákna se netaví, teprve při cca 400 °C zuhelnatí.
K nevýhodám patří malá odolnost proti ultrafialovému záření a vlhku a obtížná barvitelnost.[8]
Použití
[editovat | editovat zdroj]- Ochranné oděvy pro horké provozy, osobní pancíře
- Vojenské a hasičské přilby
- Výztuž kompozitů na součásti dopravních prostředků a stavebního materiálu.
- Filtry, pneumatikové kordy[9]
Aramidimid
[editovat | editovat zdroj]Aramidimid je varianta aramidu. Vlákno je absolutně nehořlavé, lehce nažloutlé, při 400 °C se rozkládá. Vyrábí se jako filament a stříž. Známé značky jsou Lenzing P84 a Kermel.
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Reference
[editovat | editovat zdroj]- ↑ Kießling/Matthes: Textil- Fachwörterbuch, Berlin 1993, ISBN 3-7949-0546-6, str. 20
- ↑ What are the didfferences [online]. Steve Zande, 2015-11-20 [cit. 2017-11-05]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Handbuch Faservebundkuntstoffe, Springer-Verlag 2014, ISBN 9783658027551
- ↑ Global and China Aramid Fiber Industry [online]. Researh in China, 2017 [cit. 2023-09-17]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ a b Analýza šicích schopností kevlarových a nomexových šicích nití [online]. TU Liberec, 2020 [cit. 2020-12-02]. [V 167-06 Tb\374 (tul.cz) Dostupné online].
- ↑ Wha is aramid? [online]. Teijin, 2020 [cit. 2020-12-02]. [What is aramid? Dostupné online]. (anglicky)
- ↑ Veit: Fibers, Springer Nature 2022, ISBN 978-3-031-15309-9, str. 61
- ↑ Kořínek: Vlákna pro kompozity [online]. Kořínek, 2015 [cit. 2017-11-05]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2018-08-27.
- ↑ Aramid Fiber [online]. Science Direct, 2020 [cit. 2020-11-22]. [Aramid Fiber - an overview Dostupné online]. (anglicky)
Literatura
[editovat | editovat zdroj]- High-Performance Structural Fibers for Advanced Polymer Matrix Composites, ISBN 978-0-309-09614-0, The National Academies Press 2005